¿Qué significa Banda Prohibida?

En física del estado sólido y electrónica, la banda prohibida (también conocida como gap de energía o bandgap) es la región de energía entre la banda de valencia y la banda de conducción en un material. En esta zona no existen niveles de energía disponibles para que los electrones se muevan libremente, por lo tanto, no puede haber conducción eléctrica dentro de ella.

El tamaño de la banda prohibida determina el comportamiento eléctrico de un material. Si es muy pequeña (como en los conductores), los electrones pasan fácilmente a la banda de conducción. Si es muy grande (como en los aislantes), es prácticamente imposible que los electrones la atraviesen. En los semiconductores, como el silicio o el germanio, la banda prohibida es pequeña, lo que permite controlar el paso de electrones mediante energía térmica, luz o dopado.

La comprensión de la banda prohibida es fundamental para el diseño de dispositivos electrónicos como diodos, transistores, células solares y LEDs. Por ejemplo, en un LED, el tamaño del bandgap determina el color de la luz emitida. En circuitos integrados, permite que un transistor actúe como interruptor controlado. El análisis de esta propiedad permite optimizar materiales para aplicaciones específicas en electrónica, optoelectrónica y nanotecnología.